Preview

Известия Высших Учебных Заведений. Черная Металлургия

Расширенный поиск

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ АДСОРБЦИОННОГО ОБЕЗВОЖИВАНИЯ И ТЕРМОХИМИЧЕСКОГО ОКУСКОВАНИЯ КОНВЕРТЕРНЫХ ШЛАМОВ

https://doi.org/10.17073/0368-0797-2017-4-268-275

Полный текст:

Аннотация

Общемировой объем стали, выплавленной в 2016 г., превысил 1600 млн. т, из них более 1200 млн. т стали выплавлено в агрегатах конвертерного типа. В зависимости от ряда технологических факторов в процессе выплавки 1 т стали образуется до 25 кг мелкодисперсной пыли, которая содержит до 65 % железа в форме оксидов. Рециклинг отходов, образующихся в металлургическом производстве, в два – три раза ниже затрат на подготовку концентратов, получаемых из природного сырья и минералов. В условиях решения проблемы рециклинга конвертерных шламов разработан и совершенствуется способ кондиционирования отходов высокой влажности, включающий их нетермическое адсорбционное обезвоживание и последующее термохимическое окускование. В работе в качестве адсорбента использован твердый остаток пиролиза бурого угля – мелкозернистый буроугольный полукокс, производимый на опытно-промышленной установке разреза Березовский-1. Полученные образцы из буроугольного полукокса обладают высокоразвитой и пористой структурой и, соответственно, высокой адсорбционной способностью и хорошими энергетическими свойствами. Гранулометрический состав буроугольного полукокса практически идентичен гранулометрическому составу шлама. В то же время плотность частиц буроугольного полукокса даже при условии заполнения всего пористого пространства адсорбированной влагой более чем в 2,5 раза ниже плотности частиц конвертерного шлама. При смешивании буроугольного полукокса и конвертерного шлама полукокс поглощает влагу, получаемая смесь имеет высокую сыпучесть, в то же время адсорбированная в порах влага переходит в связанное состояние и становится активным участником окислительно-восстановительных процессов. В результате экспериментов получен новый материал, содержащий до 39 % Feмет и до 49 % С. Полученные в работе результаты позволили разработать эффективную технологию утилизации конвертерных шламов с получением феррококса, пригодного для использования в доменных и сталеплавильных агрегатах в качестве теплоносителя и восстановителя. Предлагаемая технология обходится без сложного механотермического обезвоживания и брикетирования со связующим.

 

Об авторах

С. Н. Кузнецов
Сибирский государственный индустриальный университет
Россия
соискатель ученой степени кандидата наук кафедры черных металлов


М. Б. Школлер
Сибирский государственный индустриальный университет
Россия
д.т.н., профессор кафедры теплоэнергетики и экологии


Е. В. Протопопов
Сибирский государственный индустриальный университет
Россия
д.т.н., профессор кафедры металлургии черных металлов


М. В. Темлянцев
Сибирский государственный индустриальный университет
Россия
д.т.н., профессор кафедры теплоэнергетики и экологии


С. В. Фейлер
Сибирский государственный индустриальный университет
Россия
к.т.н., доцент, и.о. заведующего кафедрой металлургии черных металлов


Список литературы

1. Protopopov E.V., Feyler S.V. Analysis of current state and prospects of steel production development // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. 2016. Vol. 150. P. 1 – 8 (012001).

2. Юзов О.В., Седых А.М., Афонин С.З. Тенденции развития и экономические показатели черной металлургии России // Сталь. 2013. № 4. С. 72 – 77.

3. Brun L. Overcapacity in steel. China’s Role in a Clobal Problem. – In book: Center on Globalization, Governance & Competitiveness, Duke University, 2016. – 54 p.

4. Mutumi OHJI. Recent Trends and Future in Steelmaking Technology in Japan // ISIJ International. 1996. Vol. 36. P. S2 – S5.

5. Буданов И.А., Устинов В.С. Перспективы развития металлургического производства в России // Бюллетень «Черная металлургия». 2014. № 5. С. 3 – 12.

6. Springorum D. The Management of Research and Technology in the Ger-man Steel Industry with Respect to the European Union // ISIJ Interna-tional. 1998. Vol. 38. P. 935 – 942.

7. Утилизация пыли и шламов в черной металлургии / А.И. Толочко, В.И. Славин, Ю.М. Супрун, Р.М. Хайрутдинов. – М.: Металлургия, 1990. – 206 с.

8. Su F., Lampinen H.-O., Robinson R. Recycling of Sludge and Dust to the BOF Converter by Cold Bonded Pelletizing // ISIJ International. 2004. Vol. 44. P. 770 – 776.

9. Металлургические технологии переработки техногенных месторождений, промышленных и бытовых отходов / С.Н. Кузнецов, Е.П. Волынкина, Е.В. Протопопов, В.Н. Зоря. – Новосибирск: Издательство СО РАН, 2014. – 294 с.

10. Переработка и утилизация промышленных отходов Челябинской области / И.П. Добровольский, И.Я. Чернявский, А.Н. Абы-зов, Ю.Е. Козлов. – Челябинск: Изд-во ЧелГУ, 2000. – 256 с.

11. Гостенин В.А., Елисеев Ю.П., Коваленкова Е.Ю., Неверовская И.П. Исследование возможности переработки шламов с целью получения железного концентрата // Сталь. 2016. № 4. С. 75, 76.

12. Комплексное использование сырья и отходов / Б.М. Равич, В.П. Окладников, В.Н. Лыгач, М.А. Менковский. – М.: Химия, 1988. – 288 с.

13. Вторичные материальные ресурсы черной металлургии / В.Г. Барышников, А.М. Горелов, Г.И. Папков и др. В 2-х т. Т. 2. – М.: Экономика, 1986. 344 с.

14. Добровольский И.П., Рымарев П.Н. Перспективная технология переработки шламов конверторного производства стали и замасленной окалины // Вестник Челябинского государственного университета. 2010. № 8 (189). Экология. Природопользование. Вып. 4. С. 40 – 45.

15. Носков В.А., Маймур Б.Н., Можаренко Н.М Подготовка брикетированием мелкофракционных отходов горно-металлургического и машиностроительного комплексов Украины к утилизации в металлургических агрегатах // Металлургическое и горнорудное производство. 2002. № 1. С. 119 – 122.

16. Szekely J. Steelmaking and Industrial Ecology – Is steel a green material? // ISIJ International. 1996. Vol. 36. P. 121 – 132.

17. Matsubae-Yokoyama K., Kubo H., Nagasaka T. Recycling effects of re-sidual slag after magnetic separation for phosphorus recovery from hot metal dephosphorization slag // ISIJ International. 2010. Vol. 50. P. 65 – 70.

18. Senk D., Gudenau H.W., Geimer S., Gorbunova E. Dust injection in iron and steel metallurgy // ISIJ International. 2006. Vol. 46. No. 12. P. 1745 – 1751.

19. Zhibinova I.A., Shakirov K.M., Protopopov E.V., Shakirov M.K. Thermodynamic principles in the liquid-phase reduction of oxides in an oxygen converter // Steel in Translation. 2009. Vol. 39. No. 2. P. 108 – 110.

20. Shkoller M.B., Kazimirov S.A., Temlyantsev M.V., Basegskiy A.E. Conditioning of coal-enrichment waste with high moisture and ash content // Coke and Chemistry. 2015. Vol. 58. No. 12. P. 482 – 486.

21. Исламов С.Р. Энерготехнологическая переработка угля. – Красноярск: ООО «Поликор», 2012. – 224 с.

22. Школлер М.Б., Казимиров С.А., Ходосов И.Е., Иванов В.П. Рециклинг конвертерных шламов на основе адсорбции влаги и коксования с углями // Кокс и химия. 2017. № 2. С. 38 – 44.

23. Школлер М.Б., Протопопов Е.В., Юрьев А.Б. Энерготехнология твердого топлива. – Новосибирск: Изд-во СО РАН, 2015. – 247 с.

24. Ульянов В.П,, Булавин В.И., Бутенко А.Н. Термическая пере-работка нефть- и железосодержащих промышленных отходов с получением товарной продукции // Интегрированные технологии и энергосбережение. 2004. № 3. С. 48 – 53.

25. А.с. 1151768 СССР. Способ утилизации маслоокалиносодержащих отходов / В.П. Ульянов, А.Г. Злобин, Г.С. Умнов и др. Заявл. 09.01.1984; опубл. 23.04.1985. Бюл. № 15.

26. Тайц Е.М. Кокс и железококс на основе брикетирования. – М.: Металлургия, 1965. – 173 с.


Для цитирования:


Кузнецов С.Н., Школлер М.Б., Протопопов Е.В., Темлянцев М.В., Фейлер С.В. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ АДСОРБЦИОННОГО ОБЕЗВОЖИВАНИЯ И ТЕРМОХИМИЧЕСКОГО ОКУСКОВАНИЯ КОНВЕРТЕРНЫХ ШЛАМОВ. Известия Высших Учебных Заведений. Черная Металлургия. 2017;60(4):268-275. https://doi.org/10.17073/0368-0797-2017-4-268-275

For citation:


Kuznetsov S.N., Shkoller M.B., Protopopov E.V., Temlyantsev M.V., Feiler S.V. TECHNOLOGICAL BASICS OF ADSORPTION DEHYDRATION AND THERMOCHEMICAL SINTERING OF BOF SLUDGE. Izvestiya. Ferrous Metallurgy. 2017;60(4):268-275. (In Russ.) https://doi.org/10.17073/0368-0797-2017-4-268-275

Просмотров: 156


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 0368-0797 (Print)
ISSN 2410-2091 (Online)